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新聞背景

相信很多人還記得歐洲人遺失在火星上的那只“獵兔犬-2”，那是12年以前的事情了。現在，歐洲人要對火星說，我們又來了！這一次，他們搭乘的還是俄羅斯人的火箭，并把目標集中于尋找火星生命。為此他們做了多年的準備并經歷了種種波折。現在，他們已經出發在路上。未來前景怎樣，還需拭目以待。

北京時間3月14日17時31分，載有火星“微量氣體軌道器”-“夏帕雷利”著陸演示器組合體的質子-M/微風-M運載火箭，在哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場順利升空。預計在經過4.96億千米的漫長飛行后，“微量氣體軌道器”將于今年10月16日飛抵火星近旁。

這是歐洲“火星生物學”計劃的一部分。

歐洲和俄羅斯合作的這次火星探測，再次掀起火星熱。本來，美國也定于今年3月發射“洞察號”火星著陸器，但由于其上的法國測震儀突然壞了，所以被推遲到下一個火星探測器發射周期（每26個月1次）的2018年5月5日了。

■“火星生物學”項目一波三折

早在2005年，歐洲就正式開展了“火星生物學”項目，但是進行得很不順利。它是歐洲航天局“曙光”計劃的第一項任務，目的是開展機器人火星車探測，進行太空生物學和地質學研究。最初定于2011年用俄羅斯“聯盟”火箭一次發射完成。后來由于多種原因，耗資16億美元的“火星生物學”準備改用美國“宇宙神”火箭分別在2016年和2018年分兩次發射。

2012年，因為資金吃緊，美國航空航天局又決定退出與歐洲合作探測火星，于是歐洲航天局再次與俄羅斯合作實施“火星生物學”項目。在這次合作中，俄羅斯不僅將在2016年和2018年用其質子-M/微風-M先后發射歐洲火星軌道器-著陸器和歐俄火星巡視器-著陸器，并在歐洲火星軌道器上裝有俄羅斯為“火衛一·土壤”研制的兩臺儀器，目的是為俄羅斯重返火星探測奠定基礎。

“火星生物學-2016”任務仍是歐洲與俄羅斯合作發射火星軌道器和著陸器的組合體，即同時探測火星大氣中的甲烷含量和驗證火星著陸技術。如果任務執行順利，在2018年將執行“火星生物學-2018”任務，即發射1輛歐洲火星車和1個俄羅斯火星表面平臺。

■軌道器聚神“嗅”火星大氣

執行“火星生物學-2016”任務的“微量氣體軌道器”-“夏帕雷利”組合體已于3月15日4時13分順利進入地火轉移軌道，它們將于今年10月16日一分為二。讓我們花開兩朵，各表一枝。

“微量氣體軌道器”將于今年10月19日進入周期4個火星日的火星軌道，它將在火星軌道工作5年，用于探測火星大氣狀況，尤其是火星大氣中的甲烷，并追蹤其來源，繪制出一份火星甲烷地圖，確定其是否由生物過程產生，并協助選擇2018年發射的火星車登陸地點。由于地球大氣中的甲烷大多由牛和白蟻的腸道細菌等微生物產生，所以如果能探測到火星上有甲烷，就有可能找到火星存在或者曾經存在過某種生命形式的證據。如果甲烷與其他復雜烴類氣體同時存在，比如丙烷或乙烷，這將是其與生物過程相關的一個強有力證據；如果找到甲烷的同時還發現二氧化硫（一種與地球上火山活動密切相關的化學產物），則能肯定甲烷來自地底，是在地質活動中逸出的。

與以往探測火星大氣中甲烷的設備相比，“微量氣體軌道器”的靈敏度要高3個數量級，其光譜儀可探測到火星大氣中萬億分之幾的甲烷，還能夠檢測出甲烷以外的關鍵化學物質和氣體，以確定火星甲烷是由生命體產生，還只僅僅是地質過程的副產品。

■決心不做第二只“獵兔犬”

2016年10月19日，“夏帕雷利”將在火星表面著陸。夏帕雷利是意大利天文學家的名字，最早的火星地圖部分由他繪制。

“夏帕雷利”又叫靜態氣象學著陸器，裝有進入、下降和著陸系統，總質量為600千克，在帶防熱罩時直徑為2.4米，分離防熱罩后直徑為1.65米。

“夏帕雷利”在距火星表面120千米進入火星大氣層（速度為21000千米/小時），通過防熱罩實現減速。當“夏帕雷利”距火星表面10千米時打開直徑12米的超音速降落傘減速。此后，分離防熱罩，并啟動多普勒測高儀和速度計進行著陸點的定位。當“夏帕雷利”距火星表面1.3千米時啟動3組火箭推進器進行反推制動；當它距火星表面2米（速度為2千米/小時）時關閉用于反推制動的火箭推進器，以免吹起大量火星揚塵對火星著陸器造成不良影響。著陸時，通過“夏帕雷利”上采用可壓扁結構的碳纖維外殼進行緩沖。其著陸地點為地勢平坦的子午線平原，它含一個古老的赤鐵礦和氧化鐵層，在地球上，氧化鐵一般在含液態水的環境下形成。

著陸后，它將利用所攜帶的“火星表面塵埃描述、風險評估和環境分析儀”首次在火星表面工作4個火星日，并向地球傳回數據，直到電池耗盡。其上的數個傳感器可分別測量火星表面的濕度、風速、壓力、大氣透明度、近地表大氣溫度和大氣電氣化。“夏帕雷利”有望成為首個在火星上成功著陸的歐洲著陸器。

向前看：歐洲第一輛火星車兩年后啟程

2018年5月，俄羅斯質子-M/微風-M火箭將發射歐洲首輛火星車和俄羅斯火星表面平臺。前者能夠在火星表面自動導航行駛，一對立體相機可讓火星車建立火星表面的3D地形圖，其導航軟件可對地形進行評估，隨后火星車自動避障并以最佳路線行駛。它將通過巡視、鉆孔、采集樣品與分析來探測火星上的生命信息。

在通過俄羅斯提供的著陸系統在火星表面著陸后，歐洲火星車將從俄羅斯火星表面平臺出發執行巡視探測任務，預計它將在執行任務期間行駛數千米。該火星車裝有6個輪子，每個車輪都能獨立驅動和轉向，每個火星日移動大約100米，可適應火星表面復雜的地形。

1996年和2011年，俄羅斯經歷的兩次火星探測失敗，對俄羅斯的空間探測是個巨大的打擊。所以，2018年發射的俄羅斯火星表面平臺對俄羅斯重返火星具有重要意義。該火星表面平臺質量為827.9千克，其中科學儀器的質量為45千克，設計壽命為1年。它用于分析著陸地點附近的火星表面環境等。

至今，蘇聯/俄羅斯共發射了19次火星探測器，但僅有5次獲得部分成功。

向后看：“獵兔犬-2”是怎樣失聯的

2003年6月2日，歐洲“火星快車”探測器由俄羅斯聯盟-FG火箭發射升空。它由歐洲“火星快車”軌道器和英國獵兔犬-2著陸器組成，該組合體在接近火星時，即2003年12月19日分道揚鑣。其中歐洲“火星快車”軌道器于2003年12月25日，即圣誕節進入環火星軌道，然后開始探測工作，并超期服役至今，它已獲得了大量火星信息，成為歐洲的驕傲；而英國獵兔犬-2著陸器在與歐洲“火星快車”軌道器分離后就失去了聯系，直到2015年1月16日，英國航天局才發布聲明稱，通過美國“火星勘測軌道器”拍攝的高分辨率圖像，在火星表面發現了10余年前失蹤的英國獵兔犬-2火星著陸器。該探測器成功在火星表面著陸，但是處于半展開狀態，所以導致其無法與地球取得聯系。

（原標題：歐俄聯手尋找火星生命 歐洲第一輛火星車兩年后啟程）

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